• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2007.11b
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• pp.325-327
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• 2007

고효율기기의 보급량은 지원금 수준에 크게 영향을 받으므로 각 고효율기기 프로그램에 대한 적정 지원금 수준의 결정은 매우 중요하다. 그러나 에너지 효율 프로그램에 대한 수요관리 목표량은 과거 실적 데이터를 이용한 단순 확산 모형으로 산정되고 있으며, 목표량에 따른 지원금 또한 단순히 추정하여 산정되고 있는 실정이다. 본 논문은 이론적 배경을 바탕으로 고효율기기별 적정 지원금 수준을 산정하고자 목적함수와 제약조건을 설정하여 최적화를 수행하였다.

• Proceedings of the Korean Association of Geographic Inforamtion Studies Conference
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• 2004.03a
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• pp.511-516
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• 2004

수치표고모델, 정사영상과 같은 공간영상정보를 구축하기 위해서는 입체영상을 이동한 영상정합(image matching)의 과정이 필수적이며, 단영상 또는 스테레오 영상을 이용하여 대상물의 3차원 정보를 재구성하고 복원하는 기술은 사진측량 및 컴퓨터 비전 분야의 주요 연구 중의 하나이다. 본 연구에서는 화소값의 유사성과 상호관계성을 고려하는 MRF 모델을 이용하여 영상정합을 수행하였다. MRF 모델은 공간분석이나 물리적 현상의 전후관계(contextural dependencies)의 분석을 위한 확률이론의 한 분야로 다양한 공간정보를 통합할 수 있는 방법을 제공한다. 본 연구에서는 기준영상의 화소에 시차를 할당하는 접근 방법으로 확률모델의 일종인 마르코프 랜덤필드(MRF)모델에 기반한 영상정합기법을 제안하였고, 공간내 화소의 상호관계를 고려해주므로 대상물의 경계부분에서의 매칭 정확도를 향상시켰다. 영상정합문제에서의 MRF 기본가정은 영상 내 특정화소의 시차는 그 주위화소의 시차에 의한 부분정보에 따라 결정이 가능하다는 것이다. 깁스분포(gibbs distribution)를 사용하여 사후(posteriori) 확률값을 유도해내고, 이를 최대사후확률(MAP: Maximum a Posteriori)추정법을 이용하여 에너지함수를 생성하였다. 생성된 에너지함수의 최적화(Optimization)를 위하여 본 연구에서는 전역최적화기법인 multiway cut 기법을 사용하여 영상정합에 있어 에너지함수를 최소로 하는 이미지화소에 대한 시차레이블을 구하여 영상정합을 수행하였다.

• Journal of Satellite, Information and Communications
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• v.12 no.4
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• pp.146-151
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• 2017

This paper proposes a transmission algorithm that optimizes transmission power and sub-channel allocation to maximize energy efficiency considering characteristics of the channel impedance of power lines in power line communication systems. Since the received power at the receiver is influenced by the characteristics of the power line channel, it is necessary to consider channel characteristics when developing a transmission strategy in a power line communication systems. In addition, the energy efficiency should be optimized while meeting the practical constraints, such as the maximum transmission power limit of the transmitter and minimum quality of service for each user. In the computer simulation, we confirm that the energy efficiency of the proposed algorithm is improved compared to baseline schemes.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.33 no.9
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• pp.56-65
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• 2005

A dynamic analysis method that freezes a time domain by discretization and solves the spatial propagation equation has a unique feature that provides a degree of freedom on spatial domain compared with the space discretization or space-time discretization finite element method. Using this feature, the time finite element analysis can be effectively applied to optimize the spatial characteristics of distributed type actuators. In this research, the time domain finite element method was used to discretize the model. A state variable vector was used in the discretization to include arbitrary initial conditions. A performance index was proposed on spatial domain to consider both potential and vibrational energy, so that the resulting shape of the distributed actuator was optimized for dynamic control of the structure. It is assumed that the structure satisfies the final rest condition using the realizable control scheme although the initial disturbance can affect the system response. Both equations on states and costates were derived based on the selected performance index and structural model. Ricatti matrix differential equations on state and costate variables were derived by the reconfiguration of the sub-matrices and application of time/space boundary conditions, and finally optimal actuator distribution was obtained. Numerical simulation results validated the proposed actuator shape optimization scheme.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2015.07a
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• pp.788-789
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• 2015

본 논문에서는 사이클로트론 전자석의 설계과정을 체계화하고, 자기장 최적화 과정을 순차적 근사화 기법을 이용하여 설계를 진행하였다. 설계하는 전자석은 방사성동위원소생산을 목적으로하는 PET(Positron Emission Tomography) 사이클로트론 이며, 크기를 줄이고 동위원소의 효율적인 생산을 위해 에너지대역은 10MeV로 선정하였다. 설계과정은 실험계획법 중 하나인 LHS(Latin Hypercube Sampling) 기법을 통해 샘플 데이터를 구성하고, 이를 바탕으로 크리깅을 이용해 근사모델을 구성한다. 근사 모델과 진화 알고리즘을 이용해 목적에 맞는 최적의 형상을 찾을 수 있다. 이러한 과정을 반복함으로써 점진적으로 목적에 부합하는 형상을 찾을 수 있다. 각각의 형상의 성능을 판단하는 목적함수를 단계별로 규칙을 정함으로써 결과의 신뢰도를 높인다. 이로써 시간적 효율을 증대시키고 전문지식이 부족한 설계자도 고성능의 형상을 얻을 수 있다. 최적화과정은 STEP1과 STEP2로 나누어 진행되며, STEP1에서는 초기사이클로트론 전자석을 설계하고, 자기장 최적화를 진행한다. STEP2에서는 빔 시뮬레이션 및 분석을 통하여 최적화를 진행하고, 최종적으로 전자석모델을 완성한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2009.07a
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• pp.1581_1582
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• 2009

본 논문에서는 T형 분기 도파관 내 Septum의 최적설계를 위하여 상용 전자파해석 소프트웨어의 API(Application Program Interface) 기능을 활용하는 VBA(Visual Basic Application) 기반 설계 인터페이스를 개발 하였다. 최적설계의 설계 변수는 도파관 내에서 Septum의 위치와 크기로 하였고, 목적 함수는 도파관의 반사계수($S_{11}$)를 가장 작게 하면서 T형 분기 도파관에서 출력되는 에너지를 2:1로 분배하도록 설정하였다. 목적함수는 본 논문에서 정한 함수이며 설계 목표에 따라 인터페이스 내에서 변경이 가능하다. 설계 인터페이스는 마이크로소프트사의 엑셀을 이용하였고 인터페이스 내에서는 사용자가 원하는 T형 분기 도파관의 크기 설계가 가능하며, 입력 port의 입력 모드를 설정하고, 해석 주파수를 선택하여 사용자가 정한 목적 함수에 맞는 최적화된 Septum의 크기와 도파관 내에서의 위치를 찾을 수 있게 하였다. 또한 사용자가 원하는 위치에서의 E Field, H Field, 전류 밀도를 크기 또는 복소수 형태의 수치 데이터로 획득할 수 있도록 설계하였다.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.34 no.4
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• pp.1053-1063
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• 2014

This study presents a sustainable design method that optimizes the embodied energy of concrete beam based on the concept of sustainable development that effectively utilizes natural resource and energy within the range that our succeeding generation can afford to utilize. In order to get the flexural strength carrying the ultimate load, concrete beam sections are designed by optimization that consists of the embodied energy as a objective function and the requirements of design code as constrained conditions. The sustainable design can be used to minimize the embodied energy consumed in material production, construction, operation, demolition of the infrastructure. As a result of comparison of the cost and the embodied energy optimizations based on practical beam sections, it is shown that 20% embodied energy saving and 35% $CO_2$ emission saving are achieved by sacrificing 10% cost increase. The sustainable design method provides a new effective methodology that manages the strength design concept based on cost minimization together with economic feasibility and sustainability. In addition, the method is expected to be applied to more various structural design practices.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2006.05a
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• pp.1405-1409
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• 2006

본 연구는 다목적 유전자알고리즘을 이용해서 상수도관망의 펌프 스케쥴링을 최적화하는 방안을 도출하기 위한 연구이다. 상수도관망의 시스템을 모의하기 위한 방법으로는 EPANET을 이용해서 각각의 결정변수에 관한 펌프운영비용을 산정하였으며, 이렇게 계산된 편익함수의 값을 다목적 유전자알고리즘의 목적함수로 이용해서, 펌프스케쥴링에 관한 여러 가지 대안을 제시하였다. 상수도관망의 운영을 위해서는 안정적인 용수공급이 가능하면서도 최소한의 에너지비용을 필요로 하는 펌프운영방식을 필요로 하게 되는데, 이때 용수수요량의 변화 등 운영여건이 바뀌게 되더라도, 수리적 안정성이 확보되는 범위내에서의 최적 운영방안이 필요하게 된다. 이와 같은 펌프운영방안의 최적화는 상당히 많은 수의 결정변수를 요구하게 되고, 결정변수의 탐색범위 또한 상당히 넓은 경우가 대부분이기 때문에, 국부최적해에 수렴하는 현상이 나타나지 않고, 넓은 범위의 결정변수 영역을 빠르게 탐색할 수 있으며, 여러 가지 대안을 효율적으로 제시할 수 있는 다목적 유전자알고리즘을 사용하였다. 본 연구를 통하여 개발된 상수도 관망 펌프 스케쥴링 기법을 이용하면, 운영여건의 변화에 따른 펌프운영비용의 최소화 여부를 검토할 수 있으며, 이를 바탕으로 각 단계별 수도시설을 종합적으로 고려한 경제적 운영방안의 검토가 가능할 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.335-335
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• 2012

III-V 족 반도체 물질 중, GaN는 넓은 밴드갭을 가지고 있어 발광 다이오드나 레이저 다이오드, 트랜지스터, 스핀트로닉스 등의 응용에 유용한 물질이다 [1]. 실시간 성장 제어 및 최적화된 특정 소자 응용을 위해서는 GaN의 다양한 온도에 대한 유전율 함수 정보가 필수적이다. 편광분석법을 이용한 상온에서의 hexagonal GaN 유전율 함수는 이미 여러 연구에서 보고되었고, 80~650 K 사이의 온도 범위에 대한 언구도 수행되었다 [2,3]. 그러나, 온도변화에 대한 GaN 유전율 함수와 $E_0$ 전이점에 대한 해석은 부정확하다. 따라서 본 연구에서는 사파이어 기판 위에 분자살박막증착장치를 이용하여 c-축 방향 (0001)으로 성장 시킨 hexagonal GaN를 0.74~6.42 eV 에너지 구간에서 보다 확장된 온도 영역(26~693 K)의 유전율 함수를 편광분석법을 이용하여 측정하였다. 측정된 GaN의 유전율 함수를 회기분석법을 통한 2차 미분 표준해석법을 이용해 분석 하였고, 그 결과 $E_0$와 excitonic $E_0$ 전이점을 명확히 얻을 수 있었다. 온도가 감소함에 따라 격자상수 및 전자-포논 상호작용이 감소하여 전자 전이점이 청색천이 하고, 그 구조가 명확해 지는 결과를 얻었다. 본 연구의 결과는 GaN 유전율 함수의 온도 의존성에 대한 데이터베이스를 제공함은 물론, 실시간 모니터링과 GaN를 기반으로 하는 광소자 제작 등에 유용할 것이다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2005.06a
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• pp.47-50
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• 2005

본 연구의 목적은 차세대 대체에너지로 각광받는 풍력발전 중에서 육상발전보다 여러 가지 이점이 있는 해상에서의 한국형 풍력터빈 블레이드의 최적 형상을 위 한 알고리즘을 구현하는 것이다. 풍력터빈 블레이드에서 깃익형의 공기 역학적 특성은 매우 중요한 사항이다. 이를 위해서 익형 성능예측에 층류에서 난류로의 천이과정을 포함하는 XFOIL을 이용하여 블레이드 익형 단면의 양력과 항력 분포를 해석하였다. 첫 번째 수준의 설계변수는 운용범위내의 바람의 속도와 블레이드 지름, 축 회전수이며, 각 단면에서의 비틀림각과 시위길이는 두 번째 수준의 설계 변수이다. 운용범위 내의 각 설계점에서 익형의 공력 변수들과 최소에 너지손실 조건을 이용하여 시위길이와 피치각 분포를 최적화하였다. 각각의 설계점에서 결과를 바탕으로 풍력발전의 설계 운용범위에서 반응면을 구성하고 구배최적화 기법을 통해 요구동력의 제약함수를 만족하고 효율을 최대로 하는 블레이드 형상을 구현하였다. 최적형상에 대해 탈설계점 해석을 수행하여 그 성능을 구하였다.